JP2000335952A - 木質セメント板及びその製造方法 - Google Patents
木質セメント板及びその製造方法Info
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- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
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- Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
Abstract
に、寸法安定性に優れ、同時に靱性も備えた木質セメン
ト板及びその製造方法を提供することである。 【解決手段】 セメント系無機材料、木質材料、架橋型
熱可塑性樹脂及びエポキシ樹脂を含有する硬化物からな
ることを特徴とする木質セメント板であり、セメント系
無機材料、木質材料、架橋型熱可塑性樹脂エマルジョン
及びエポキシ樹脂の初期縮合物を含有する成形材料をフ
ォーミングしてマットにし、該マットを水分存在下で圧
締して一次硬化せしめ、該一次硬化マットを常温養生又
はオートクレーブ養生することにより製造することがで
きる。
Description
される木質セメント板及びその製造方法に関するもので
ある。
機材料と木片等の木質材料とを主な原料として湿式法、
乾式法又は半乾式法によって製造される。このような木
質セメント板の強度を向上させることを目的として、熱
可塑性樹脂であるアクリル樹脂のエマルジョンで木片を
コーティングする方法(特開平8-319145号)、あるいは
原料混合物にイソシアネート化合物を添加し、加熱硬化
させる方法(特開平8-268743号)が提案されている。
ように熱可塑性樹脂のみを使用した方法では、得られる
木質セメント板の強度は顕著には向上せず、寸法安定性
も十分とはいい難かった。また、後者のようにエポキシ
樹脂のみを使用した方法では、得られる木質セメント板
が脆くなり、外力によって割れ等が発生し易くなるとい
う問題があり、更には、所望の強度を得るためにはかな
りの量のエポキシ樹脂が必要であるが、エポキシ樹脂は
高価なため、原料コストが高くなるという問題があっ
た。
有するとともに、寸法安定性に優れ、同時に靱性も備え
た木質セメント板及びその製造方法を提供することであ
る。
決するために、セメント系無機材料、木質材料、架橋型
熱可塑性樹脂及びエポキシ樹脂を含有する硬化物からな
ることを特徴とする木質セメント板を提供するものであ
る。該木質セメント板は、セメント系無機材料、木質材
料、架橋型熱可塑性樹脂エマルジョン及びエポキシ樹脂
の初期縮合物を含有する成形材料をフォーミングしてマ
ットにし、該マットを水分存在下で圧締して一次硬化せ
しめ、該一次硬化マットを常温養生又はオートクレーブ
養生することにより製造するのが好ましい。
化物は、その高い架橋密度により木質セメント板に高硬
度及び高強度を与え、更には寸法安定性も向上させる。
また、本発明において使用する架橋型熱可塑性樹脂は、
硬化させるとエポキシ樹脂と架橋及び/又は自己架橋す
るが、該エポキシ樹脂の硬化物よりは架橋密度が低く、
硬化後もなお可撓性を有するため、得られる木質セメン
ト板に靱性を与える。なお、架橋型でない熱可塑性樹脂
には全く架橋が存在しないため、このような非架橋型の
熱可塑性樹脂を使用した場合には、エポキシ樹脂を添加
しても木質セメント板の耐熱性や硬度、強度が低下して
しまう。
無機材料としては、ポルトランドセメント、高炉セメン
ト、シリカセメント、フライアッシュセメント、アルミ
ナセメント等のセメント類;シリカ粉、ケイ砂、ケイ石
粉、水ガラス、シリカヒューム、シラスバルーン、パー
ライト、マイカ、ケイ藻土、ドロマイト等のケイ酸含有
物質と上記セメント類とを混合した混合物;二水石膏、
半水石膏、無水石膏、消石灰、生石灰等の活性石灰含有
物質と上記ケイ酸含有物質との混合物等が例示される。
上記セメント系無機材料の中でも、セメント類とケイ酸
含有物質との混合物が好ましく、セメント類とケイ酸含
有物質との混合比(重量比)は1:2〜6:1であるの
が好ましい。
としては、木粉、木毛、木片、木質繊維、木質パルプ、
木質繊維束、ストランド等があるが、該木質材料には竹
繊維、麻繊維、バカス、モミガラ、稲わら等のリグノセ
ルロースを主成分とする材料を混合してもよい。好まし
い木質材料としては、巾0.5 〜2.0 mm、長さ1〜20mm、
アスペクト比(長さ/厚み)20〜30の木片や、直径0.1
〜2.0 mm、長さ2〜35mmの分枝及び/又は彎曲及び/又
は折曲した木質繊維束がある。上記木質材料は、絶乾状
態に換算して通常セメント系無機材料に対して5〜50重
量%程度混合される。
る架橋型熱可塑性樹脂としては、メチロール基、アルコ
キシメチル基、カルボキシル基、エポキシ基、ヒドロキ
シル基、アミド基、アミノ基等の架橋可能な官能基の1
種又は2種以上を導入したアクリル系樹脂、酢酸ビニル
系樹脂、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂などの熱可
塑性樹脂がある。ここで、架橋型熱可塑性樹脂とは、架
橋後も可撓性が残っている程度の架橋密度(官能基密
度)を有する熱可塑性樹脂をいうものとする。
互反応可能な官能基を導入したもの、(2) エポキシ樹脂
と反応可能な官能基を導入したもの、(3) 相互反応及び
エポキシ樹脂との反応が可能な官能基を導入したもの、
並びに(4) 相互反応可能な官能基及びエポキシ樹脂と反
応可能な官能基の両者を導入したものがある。上記架橋
型熱可塑性樹脂(1) によれば、自己架橋が可能であり、
上記架橋型熱可塑性樹脂(2) によれば、エポキシ樹脂と
の架橋が可能であり、上記架橋型熱可塑性樹脂(3),(4)
によれば、自己架橋及びエポキシ樹脂との架橋の両方が
可能である。なお、該架橋型熱可塑性樹脂は、通常エマ
ルジョン型として使用されるが、溶剤型として使用され
てもよい。
キシ樹脂は、多価フェノールとエピクロルヒドリンとの
重縮合によって得られる。該多価フェノールとしては、
通常ビスフェノール類、特にビスフェノールAが使用さ
れ、本発明でもかかるビスフェノールA型エポキシ樹脂
を使用するのが好ましい。該エポキシ樹脂は、多価フェ
ノールとエピクロルヒドリンとの初期縮合物の形で用い
られ、該初期縮合物は末端にエポキシ基を有する。
の成形材料には、上記以外の成分として、塩化カルシウ
ム、塩化マグネシウム、硫酸カリウム、硫酸カルシウ
ム、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、アルミン酸
ナトリウム、アルミン酸カリウム、ギ酸カルシウム、酢
酸カルシウム、アクリル酸カルシウム、水ガラス等のセ
メント硬化剤、バーミキュライト、ベントナイト等の鉱
物粉末、ロウ、ワックス、パラフィン、シリコン、界面
活性剤等の防水財や撥水剤、発泡性熱可塑性プラスチッ
クビーズ、プラスチック発泡体等が添加されてもよい。
なお、これらの例示は本発明を限定するものではない。
木質セメント板の組成は、セメント系無機材料50〜70重
量%、木質材料20〜40重量%、架橋型熱可塑性樹脂1〜
9重量%及びエポキシ樹脂9〜1重量%(各々固形分)
であるのが好ましい。架橋型熱可塑性樹脂が1重量%未
満、あるいはエポキシ樹脂が1重量%未満では本発明の
効果が十分に得られず、一方、架橋型熱可塑性樹脂が9
重量%を超えると、木質セメント板の耐水性、吸水寸法
安定性が低下し、エポキシ樹脂が9重量%を超えると、
木質セメント板の靱性が低下する。
木質セメント板の好ましい製造方法を説明する。本発明
の木質セメント板は、半乾式法又は乾式法によって製造
するのが好ましい。半乾式法の場合は、まず、上記セメ
ント系無機材料、木質材料、架橋型熱可塑性樹脂エマル
ジョン及びエポキシ樹脂の初期縮合物、そして所望によ
りその他の成分を含有する混合物に水を添加混合し、得
られた成形材料を板(搬送板、基板等)上に散布してマ
ットをフォーミングする。一方、乾式法の場合は、ま
ず、上記セメント系無機材料、木質材料、架橋型熱可塑
性樹脂エマルジョン及びエポキシ樹脂の初期縮合物、そ
して所望によりその他の成分を含有する成形材料を板上
に散布してマットをフォーミングし、該マットに水を添
加する。いずれの方法においても、水は該マットの水分
含有率が15〜50重量%となるように添加するのが好まし
い。なお、目的とする木質セメント板の表面に凹凸模様
を付する場合には、成形材料を散布する上記板の型面に
該凹凸模様に対応した凹凸模様を形成しておけばよい。
れたら、該マットを基板とともに圧締して加熱状態下で
一次硬化せしめる。該一次硬化において適用される温度
は通常50〜80℃であり、圧締圧は通常2〜5MPa であ
る。
は硬化するが、該架橋型熱可塑性樹脂として上記架橋型
熱可塑性樹脂(2),(3),(4) を使用した場合には、該架橋
型熱可塑性樹脂の一部又は全部は該エポキシ樹脂と相互
に架橋する。例えば、該架橋型熱可塑性樹脂の架橋可能
な官能基がメチロール基である場合には、以下の反応に
より両者は架橋する。
に架橋すると、得られる木質セメント板は極めて強固で
靱性の高いものとなる。
は脱型した上で常温養生又はオートクレーブ養生する。
常温養生は、通常常温で2〜4日間行われ、オートクレ
ーブ養生は、通常85%RH以上の湿度、150 〜180 ℃の温
度で10〜18時間行われる。該架橋型熱可塑性樹脂として
上記架橋型熱可塑性樹脂(1) を使用した場合、あるいは
該架橋型熱可塑性樹脂として上記架橋型熱可塑性樹脂
(3),(4) を使用し、該架橋型熱可塑性樹脂(3),(4) に未
だ相互反応可能な官能基が残存している場合には、該架
橋型熱可塑性樹脂は該オートクレーブ養生工程において
自己架橋する。
法により製造することもできる。例えば、エポキシ樹脂
は養生工程後に含浸させてもよい。すなわち、セメント
系無機材料、木質材料及び架橋型熱可塑性樹脂エマルジ
ョン、そして所望によりその他の成分を含有する成形材
料をフォーミングしてマットにし、該マットを水分存在
下で圧締して一次硬化せしめ、該一次硬化マットを常温
養生又はオートクレーブ養生した後、得られた二次硬化
マットにエポキシ樹脂の初期縮合物を含浸せしめ、加熱
硬化させてもよい。このようなエポキシ樹脂の含浸は、
例えば減圧注入法によって行うことができる。
又は三層構造の木質セメント板を製造することもでき
る。二層構造の場合には、例えば、まず粒子径の細かい
木質材料を混合した成形材料を基板上に散布し、次いで
その上に粒子径の大きい木質材料を混合した成形材料を
散布して二層構造のマットをフォーミングし、該マット
を圧締・加熱して上記粒子径の細かい木質材料を混合し
た成形材料によって緻密構造の表層部を形成し、上記粒
子径の大きい木質材料を混合した成形材料によって粗構
造の裏層部を形成する。
かい木質材料を混合した成形材料、次いで粒子径の大き
い木質材料を混合した成形材料の上に更に粒子径の細か
い木質材料を混合した成形材料を散布して三層構造のマ
ットをフォーミングし、該マットを圧締・加熱して該粒
子径の大きい木質材料を混合した成形材料からなる層を
芯層部とし、その上下の粒子径の細かい木質材料を混合
した成形材料からなる層を表裏層部とする。また、上記
二層構造のマットを、粒子径の大きい木質材料を混合し
た成形材料からなる層相互が接触するように二枚積層し
て圧締・加熱してもよい。
は、架橋密度の高いエポキシ樹脂によって高硬度及び高
強度、更には寸法安定性が付与されるとともに、エポキ
シ樹脂と架橋及び/又は自己架橋するものの、硬化後も
なお可撓性を有する架橋型熱可塑性樹脂によって靱性が
付与される。なお、本発明では、高価なエポキシ樹脂だ
けでなく、架橋型熱可塑性樹脂を併用しているため、エ
ポキシ樹脂のみを使用した木質セメント板と比較して原
料コストの低下を図ることもできる。また、該架橋型熱
可塑性樹脂がエポキシ樹脂の硬化剤として作用するた
め、2液タイプ(硬化剤混合型)のエポキシ樹脂の場合
であっても、別途硬化剤を使用する必要はない。
明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定される
ものではない。
トランドセメント26.7重量部、シリカヒューム5.3 重量
部、フライアッシュ21.3重量部、ケイ酸ソーダ1.1 重量
部、木フレーク35.6重量部並びに表1に示す量の架橋型
熱可塑性樹脂のエマルジョン及びエポキシ樹脂の初期縮
合物からなる混合物に対して、43重量%(対固形分)の
水を添加し、攪拌して均一化した。得られた成形材料を
搬送板上に散布してマットをフォーミングし、該マット
を該搬送板とともに圧締し、50℃で12時間一次硬化せし
めた後、圧締状態を解き、165 ℃で10時間オートクレー
ブ養生した。
ンとしては、メチルメタクリレート50重量%、ブチルア
クリレート44重量%、N−メチロールアクリルアミド5
重量%及びアクリル酸1重量%を共重合させた共重合樹
脂エマルジョン(固形分50%)を使用し、エポキシ樹脂
の初期縮合物としては、ビスフェノールAとエピクロル
ヒドリンとを重縮合させたビスフェノール化合物であっ
て、分子量が約400 のものを使用した。
度、ヤング率及び吸水線膨張率をJIS A5905に
準拠して測定した。結果を表2に示す。なお、架橋型熱
可塑性樹脂及びエポキシ樹脂を使用した木質セメント板
においては、該架橋型熱可塑性樹脂のメチロール基は、
該エポキシ樹脂のエポキシ基と反応するとともに、メチ
ロール基相互でも反応するため、該架橋型熱可塑性樹脂
はエポキシ樹脂と架橋しているとともに、自己架橋もし
ていると考えられる。
びエポキシ樹脂の両者を使用した木質セメント板は、曲
げ強度、弾性及び吸水寸法安定性のバランスが取れてい
る。
もに、寸法安定性に優れ、同時に靱性も備えた木質セメ
ント板が得られる。
Claims (2)
- 【請求項1】 セメント系無機材料、木質材料、架橋型
熱可塑性樹脂及びエポキシ樹脂を含有する硬化物からな
ることを特徴とする木質セメント板。 - 【請求項2】 セメント系無機材料、木質材料、架橋型
熱可塑性樹脂エマルジョン及びエポキシ樹脂の初期縮合
物を含有する成形材料をフォーミングしてマットにし、
該マットを水分存在下で圧締して一次硬化せしめ、該一
次硬化マットを常温養生又はオートクレーブ養生するこ
とを特徴とする木質セメント板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15110299A JP4008154B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 木質セメント板及びその製造方法 |
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---|---|---|---|
JP15110299A JP4008154B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 木質セメント板及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000335952A true JP2000335952A (ja) | 2000-12-05 |
JP4008154B2 JP4008154B2 (ja) | 2007-11-14 |
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JP15110299A Expired - Fee Related JP4008154B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 木質セメント板及びその製造方法 |
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JP (1) | JP4008154B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006283283A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Nichiha Corp | 木質セメント板 |
-
1999
- 1999-05-31 JP JP15110299A patent/JP4008154B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006283283A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Nichiha Corp | 木質セメント板 |
JP4589782B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2010-12-01 | ニチハ株式会社 | 木質セメント板 |
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---|---|
JP4008154B2 (ja) | 2007-11-14 |
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